Министерство образования и науки Российской федерации

Иркутский государственный технический университет

Кафедра «Конструирование и стандартизация машиностроения»

Отчет по лабораторной работе №3:

«Разборка, сборка и исследование червячного редуктора».

Выполнил: студент группы ТТБ-11-2

Лысенко М. С.

Проверил: преподаватель Горнов Ю. Н.

Иркутск, 2012

Лабораторная работа №3

«Разборка, сборка и исследование червячного редуктора».

Цель работы: практическое изучение конструкций червячных редукторов, определение параметров червячного зацепления, измерение габаритных и присоеденительных размеров редукторов, ознакомление с регулировкой зазоров в подшипниках и регулировкой червячного зацепления.

1. Назначение редуктора

Червячные редукторы служат для снижения частоты вращения выходного вала и соответствующего повышения на нём крутящего момента. Применяются для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей составляет 900. Наиболее важными характеристиками редуктора являются крутящий момент на тихоходном валу, КПД, и частота вращения быстроходного вала.

Наибольшее применение червячные редукторы находят в подъёмно- транспортных машинах , в коробках передач станков, в механизмах рулевого управления транспортных средств, т.е. в механизмах периодического действия при относительно низких скоростях.

2. Устройство червячных редукторов

Наибольшее распространение получили одноступенчатые червячные редукторы. По относительному расположению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов : с нижним (рис. 1.а), верхним (рис.1.б) и боковым (рис.1.в,г) расположением червяка.

Р ис. 1. Схемы червячных редукторов

Редукторы общемашиностроительного применения с межосевым расстоянием от 40 до 500мм изготавливаются обычно двух типов: с червяком под колесом - РЧП и над колесом - РЧН.

Корпуса относительно небольших червячных редукторов с межосевым расстоянием до 100мм. изготавливают чаще всего без разъёма (тип РЧУ40….РЧУ100). Редукторы с межосевым расстоянием 125мм. и более имеют обычно корпуса с разъёмом по оси червячного колеса (рис.2).

Рис. 2. Редуктор червячный с верхним расположением червяка

Основные детали на рис. 2 : 1-корпус; 2-крышка корпуса; 3-червячное колесо; 4,20 - крышки подшипника сквозные; 5 - червяк; 11,16 - подшипники; 13 - крышка смотрового люка; 21 - вал тихоходный; 23 - штифт;24 - шуп маслоуказателя; 26 - сливная пробка; 9,17 - набор прокладок.

3. Определение основных параметров червячного редуктора

Основными параметрами червячного редуктора являются: передаточное число- u; межцетровое расстояние- aw; число витков червяка- z1; модуль зацепления- m.

Число витков червяка (число заходов) можно определить, посмотрев на червяк с торца: сколько ниток резьбы начинается с торца винта, столько витков имеет червяк.

Передаточное число определяется соотношением u= z2/z1 , где z2 - число зубьев червячного колеса.

Модуль зацепления (осевой), где P - осевой шаг червяка.

Угол наклона винтовой линии червяка, где:

d₁ = (d₁ + 2m) - наружный диаметр червяка, d₁ - делительный диаметр червяка.

Межосевое расстояние, a_w =0,5(d₁ +d₂ ), где d₂ - делительный диаметр колеса.

d₂ = mz₂ ; z₂- число зубьев червячного колеса.

Коэффициент полезного действия червячной передачи где - приведенный угол трения в зацеплении.

КПД возрастает с увеличением числа витков червяка z1 и с уменьшением коэффициента трения f (или угла трения).

Ориентировочно значение коэффициента трения f можно принимать для стального шлифованного червяка и при условии, что червячная пара работает с окунанием в масляную ванну:

венец колеса из оловянистой бронзы f = 0.03 - 0.05.

венец колеса из бронзы типа БрАЖ-9-4Л f = 0.05 - 0.07.

При более точных расчётах рекомендуется принимать значения f и в зависимости от скорости скольжения в зацеплении, из выражения, где: - угловая скорость червяка (рад/с).

d₁ - делительный диаметр червяка в мм.

Оборудование и принадлежности:

редуктор червячный, ключи гаечные, линейка металлическая 0…500 мм., штангенциркуль 0…250мм., угломер, краска чёрная, кисточка, растворитель.

Расчетные данные.

D_K = z_k*m

d_r = z*m

m = P/π = 19/3,14 ≈ 6,05

g = d₁/m = 52,9/6,05 = 8,74

Таблица измерительных параметров редуктора

Наименование параметра	Обозначение	Единицы измерения
Межосевое расстояние	aw	130 мм
Число витков червяка	Z1	3
Осевой шаг червяка	P	19 мм
Число зубьев колеса	Z2	3,1
Наружный диаметр червяка		65 мм
Наружный диаметр червячного колеса		180 мм
Ширина червячного колеса	B2	45 мм

a_w = 0,5*(d₁ +d₂ ) = 0,5*(52,9+187,55) =130

d₁ = d_a1 – 2m = 65 – 2*6,05 = 52,9

d₂ = m*z₂ = 6,05*31 = 187,55

u = z₂/z₁ = 3,1/3 = 10,3

γ = arсtg (mz₁/d₁) = arсtg (6,05*3/52,9) = arсtg 0,18 =

η = tgγ/tg (γ + ρ) = tgγ/tg (γ + ρ) =

f = 0.05

ρ =

Таблица рассчитанных параметров.

Наименование параметров	Расчетная формула	Ед.изм.	Результат
Передаточное число	u = z2/z1		10,3
Модуль зацепления осевой	m = P/π	мм.	6
Делительный диаметр червяка	d1 = da1 – 2m	мм.	52,9
Угол подъема винтовой линии червяка	γ = arсtg (mz1/d1)	град.
Коэффициент диаметра червяка	g = d1/m		8,745
Делительный диаметр червячного колеса	d2 = m z2	мм.	187,55
КПД червячной пары	η = tgγ/tg (γ + ρ)

Спецификация основных деталей редуктора.

№ поз.	Наименование детали	Количество	Материал	Примечание
1	Корпус редуктора	1	Сч15-32
2	Крышка редуктора	1	Сч15-32
3	Венец червячного колеса	1	Бр. АЖ9 - 4Л

Контрольные вопросы и ответы:

1. Назначение и области применения червячных редукторов.

Червячные редукторы служат для снижения частоты вращения выходного вала и соответствующего повышения на нем крутящего момента. Применяются для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей составляет 90˚.

2. Достоинства и недостатки червячных передач в сравнении с зубчатыми.

Основные достоинства червячных передач:

Возможность реализации больших передаточных чисел в одной ступени (у силовых передач от 8 до 80, у кинематических до 1000), плавность и бесшумность в работе, возможность самоторможения.

Основные недостатки червячных передач:

Сравнительно низкий КПД. К сопутствующим недостаткам следует отнести значительное выделение тепла в зоне зацепления червяка с червячным колесом, склонность к заеданию в зацеплении, необходимость применения для венцов червячных колес дорогих антифрикционных материалов, повышенный износ. Эти недостатки ограничивают применение червячных редукторов по мощности (обычно до 80квт и реже до 300квт).